制取方法
把氫氧化鈉通入二氧化碳來(lái)制取碳酸鈉。 2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
侯氏制堿法
主條目:聯(lián)合制堿法
反應(yīng)分三個(gè)步驟進(jìn)行:
NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl
2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
反應(yīng)過(guò)程中,由于碳酸氫鈉的溶解度明顯低于碳酸氫銨和氯化鈉,所以可從水中結(jié)晶而出。反應(yīng)生成的二氧化碳(CO2)可以回收再用,而氯化銨(NH4Cl)又可以與生石灰反應(yīng),產(chǎn)生NH3,重新作為原料使用:
2NH4Cl + CaO → 2NH3 + CaCl2 + H2O
氨堿法使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn),食鹽的利用率得到提高,產(chǎn)品質(zhì)量純凈,因而被稱(chēng)為“純堿”,但的優(yōu)點(diǎn)還在于成本低廉。
索爾維制堿法
侯氏(聯(lián)合制堿法)與索氏兩法的區(qū)別是對(duì)于碳酸氫銨的處理。索氏是加入生石灰發(fā)使氨逸出,而侯氏是加入食鹽使氯化銨結(jié)晶而出。
應(yīng)用
碳酸鈉的主要工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槠桨宀A?、日用玻璃、合成洗衣粉、中和酸性廢料、氧化鋁等行業(yè)。
在生產(chǎn)生活中,碳酸鈉用于制作面點(diǎn),制取氫氧化鈉等,或作為多種洗滌劑的配方。水的凈化用它來(lái)做軟化劑。
碳酸鈉在極高的溫度(1000℃以上)會(huì)少量分解,但是在沒(méi)有外加助劑的情況下,即使到1270℃,在數(shù)小時(shí)內(nèi)仍然只是少部分分解(<2%)。
19世紀(jì)以前,氫氧化鈉的制備通常會(huì)先以勒布朗法〈Leblanc process〉生成前驅(qū)物碳酸鈉,再通過(guò)高溫煅燒,使得碳酸鈉分化為氧化鈉與二氧化碳,最終,將氧化鈉溶于水中,便可制得氫氧化鈉:
Na2CO3 → Na2O + CO2
Na 2O+H2O→2NaOH
這個(gè)反應(yīng)是勒布朗法生產(chǎn)氫氧化鈉的原理。